移居火星，馬斯克準備了火箭，醫學還要準備什麼？來自NASA的雙胞胎研究

最新 02-12

SpaceX首次成功發射重型獵鷹火箭，並把馬斯克的紅色跑車和一個假人送上太空漂泊之旅。眾多航天科幻迷雀躍不已，人類距離移居火星的夢想似乎不遠了。

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然而，奔赴火星不只需要強大的火箭。長期的太空飛行會對人體健康產生嚴重影響，這在許多曾進入太空的宇航員身體上都有所體現。如果將特斯拉里的宇航員換成真人，飛到火星需要大半年到一年之久，即使順利到達火星，宇航員的身體又會發生如何改變？

美國宇航局（NASA）在人類太空研究計劃（HRP）中做過詳細調查。而2017年的「雙胞胎研究」更是造就了完美的對照模型。阿凡達里的故事情節，在現實中出現。

Scott和Mark是一對同卵雙胞胎兄弟。在研究中，宇航員Scott飛往空間站，留下兄弟Mark在地球照常生活。一年後，Scott由天空返回地面，來自全美的10支科學家團隊一擁而上，對雙胞胎的健康情況，尤其是基因組學上的變化進行檢查。這是人類首次利用基因組學來評估太空環境對人體的潛在風險。

太空航行1年的Scott

圖左為留在地球作對照的Mark

來自NASA、約翰霍普金斯大學、斯坦福大學、賓州大學、科羅拉多州立大學等全美國10個研究團隊的科學家在HRP年會上分享雙胞胎研究的結果

2018年2月初，美國宇航局（NASA）公布了一份初步調查報告，其更進一步的研究結果將在2018年晚些時候公布。他們的初步發現包括：

炎症、代謝相關基因表達變化

太空飛行造成Scott體內許多基因的表達發生變化，顯著影響了他的5種代謝通路，包括：缺氧；線粒體應激；端粒長度變化及DNA損傷和修復；膠原、凝血與骨骼形成變化；免疫過度激活和炎症。而在地面上的馬克體內則沒有觀察到這些變化。

返回地面後，Scott93%的基因逐漸恢復正常，但仍有7%的基因（被稱「宇宙基因」，是幾百個與免疫系統、DNA修復、骨形成、缺氧相關的基因）在半年後仍未回復。

預示壽命的端粒變長

一個驚人的發現是，Scott的端粒在太空里明顯延長（端粒與壽命有關，是一種隨年齡增長而縮短的染色體末端保護套結構），但在他返回地球2天後，大部分端粒又迅速縮短了，並穩定在出發之前的水平。

端粒為什麼在太空里會延長？我們還沒有答案。初步猜測是，這位宇航員在太空可沒少鍛煉身體，並且嚴格按太空食譜控制飲食，低卡路里且非常健康。難道是健康的生活方式造就更長的端粒？亦或應驗了中國的古話：天上一天地上一年，天上的人壽命相對會更長？

認知和免疫

Scott離開地球一年，他的認知表現與孿生兄弟 Mark 相比沒有顯著下降，不過，他的反應速度和準確性似乎有較為明顯降低，可能是太久沒接觸地球引力後，他還沒有充分適應地球生活。

為了研究太空中人體免疫能力變化，研究者在 Scott 起飛前一年、太空飛行中以及落地後，分別給雙胞胎各注射了一次流感疫苗，結果無論在太空還是在地面上，這對兄弟的免疫應答水平都很一致，均獲得預期中的反應。

太空旅行可能生哪些病？

宇航員 Scott 僅僅是去了趟空間站，而沒有真的飛往火星。目前看來，他的健康狀況尚可，但這不代表所有人都能有如此好的運氣。

此前，NASA就列舉了100種太空旅行時人體可能發生的健康異常，大到胰腺炎、腰椎骨折，小到宇航服設計不合理導致指甲斷裂。有23種是人類飛往火星必須克服的，其中又有9種被NASA標紅，表示有很高的發生幾率以及很高的致殘率或健康損害性：宇宙輻射、視覺損傷、大腦認知和心理損傷、藥品長期保存問題、飲食營養問題、團隊合作問題、航行途中骨折等。